氮的循環(huán) 第二課時

第三章第二節(jié)氮的循環(huán)作業(yè)答案拿不準的方程式對照課本，題號氧化劑還原劑①O2NH3②O2NO③NO2NO2ⅠO2N2課前延伸答案1、B；2、C；3、A；4、D；5、C；6、BC；7、BD課內(nèi)探究【課堂達標】答案1、C；2、A；3、C；4、A（建議刪去)；5、AC；【課后延伸】1、D；2、B；3、（1）12，36；（2）NO16；（3）O2，6；（4）15或22（剩余NO或O2）4、（1）（NH4）2CO3，吸收水蒸氣和二氧化碳；（2）見課本；（3）《1》先通O2后通NH3，排凈裝置內(nèi)的空氣，保證氨氣在純O2中燃燒；《2》4NH3+3O2=2N2+6H2O（等號上方是點燃）。復(fù)習(xí)閃電閃電時空氣中會發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？這些反應(yīng)和生成的物質(zhì)對人類的生產(chǎn)生活有什么影響？洛杉磯光化學(xué)煙霧廣州NONO2NO與NO2的比較NONO2物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)無色無氣味氣體難溶于水，劇毒！紅棕色有刺激性氣味氣體，能溶于水，劇毒！2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO0.005mol×30g/mol+0.045mol×46g/mol0.05mol==44.4g/molM1==（體積比）138依題意：3/2x+y/2==0.03mol

依題意：

y/2+z==0.03mol解得：

y==0.04mol0.004mol×46g/mol+0.01mol×92g/mol0.05mol==55.2g/molM2==轉(zhuǎn)換機智在化學(xué)計算中的應(yīng)用左香華（廣東省深圳市寶安區(qū)教研室，

廣東深圳518101）

轉(zhuǎn)換機智是人們在解決問題的過程中，利用知識之間的相互聯(lián)系，把題目中的已知條件或所求問題轉(zhuǎn)換成自已熟悉的便于理解的，且又易作出判斷的等價形式的思維過程。轉(zhuǎn)換的特征是“等價”，轉(zhuǎn)換的目的是便于解決原問題。一、利用極限思維的觀點將三組份體系轉(zhuǎn)化為兩組份體系【例1】0.03mol銅完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合氣體共0.05mol。該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量可能是（2002年上海市高考題）（A）30（B）46（C）50（D）66【解析】：設(shè)生成的氣體產(chǎn)物中NO、NO2、N2O4的物質(zhì)的量分別為x、y、z按極限思維的觀點，將三組分體系轉(zhuǎn)化為二組分體系。①若氣體產(chǎn)物中只生成NO、NO2的混合物。則由3Cu～2NOCu～2NO23212

3/2xxy/2yx+y==0.05mol解得：

x==0.005moly==0.045mol

②若氣體產(chǎn)物中只生成NO2、N2O4的混合物

則由

Cu～2NO2Cu～N2O4y/2yzzy+z===0.05mol

z==0.01mol

∴

M1＜M＜M2，即44.4＜M＜55.2。故答案為（B）（C）。評述：按平均值法的思想，似乎所求答案在30（最小的相對分子質(zhì)量）和92（最大的相對分子質(zhì)量）之間，但需注意到此處給定了銅和氣體的物質(zhì)的量，須進行半定量計算進行判斷。這里的半定量計算中洋溢著一種轉(zhuǎn)換的思想，同時也滲透了平均值法的思想，它是一種高層次的平均值法思想的體現(xiàn)。二、利用某些物質(zhì)的特殊屬性（如相對分子質(zhì)量、組成、特殊性質(zhì)等）將三組份體系轉(zhuǎn)化為兩組份體系【例2】由CO2、H2和CO組成的混合氣體同溫同壓下與氮氣的密度相同。該混合氣體中CO2、H2和CO的體積比為（1999年上海市高考題）（A）29：8：13（B）22：1：14（C）13：8：29（D）26：16：57【解析】∵M（CO）===M（N2）==28（特殊值）∴CO可為任意體積。原問題轉(zhuǎn)換為CO2和H2的體積比的求算，由十字交叉法可知：

CO244

2628H2216即V（CO2）：V（H2）===26：16===13：8觀察備選答案可知，答案為（C）（D）。評述：抓住某些物質(zhì)的特殊性質(zhì)將原問題適當(dāng)轉(zhuǎn)換，從而使原問題得以簡化。這種轉(zhuǎn)換是從一突破口開始進行，因而找準解題的突破口或題眼至關(guān)重要。三、利用特殊的化學(xué)式，將有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式進行轉(zhuǎn)換，從而突破難點【例3】由環(huán)已烷、乙醇、乙醚組成的混合物，經(jīng)測定其中碳的質(zhì)量分數(shù)為72.0%，則氧的質(zhì)量分數(shù)為（A）14.2%(B)16.0%(C)17.8%(D)19.4%【解析】將環(huán)已烷、乙醇、乙醚的化學(xué)式C6H12、C2H6O、C4H10O適當(dāng)變形，即C6H12、C2H4·H2O、C4H8·H2O，混合物的組成可以認為是CnH2n·xH2O，顯然，由CnH2n知，混合物中部分氫的質(zhì)量分數(shù)為72%×1/6==12%，故水的含量為100%—72%—12%==16%，又由水的組成知，氧的含量為16%×16/18==14.2%，故答(A).評述：將有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式進行變形處理，這就是一種轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換仍然是一種等價轉(zhuǎn)換。通過轉(zhuǎn)換，使原問題化隱為現(xiàn)、化難為易，因此，靈活的轉(zhuǎn)換機智是思維創(chuàng)新的基礎(chǔ)和前提。四、利用某些特殊的化學(xué)反應(yīng)將多組份體系轉(zhuǎn)化為三組份體系【例4】120℃、101.3KPa的條件下，有2LH2O（氣）、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2

組成的混合氣體。將混合氣體通過分別盛有足量銅粉、炭粉和氧化銅粉的三個灼熱的反應(yīng)管。假設(shè)氣體通過每個反應(yīng)管都能充分反應(yīng)，且不論三個反應(yīng)管以何種順序排列。問：（1）尾氣是否可能是單一氣體？

（填“可能”或“不可能”），若可能，該氣體是

。（2）原氣體中是否有幾種（或一種）不可能再存在于尾氣之中？

（填“有”或“沒有”）。（3）原氣體中是否有幾種（或一種）肯定存在于尾氣之中

？

（填“有”或“沒有”）。

若有，它們（或它）是

?！窘馕觥浚?個灼熱反應(yīng)管中Cu和C是還原劑，CuO是氧化劑。而Cu只能還原O2

，不能還原H2O（氣）、CO2；C卻可以還原H2O（氣）、CO2、O2；CuO可以氧化H2、CO。由題給數(shù)據(jù)知無論銅管在先還是在后，均有以下反應(yīng)發(fā)生，即：

2Cu+O2====2CuO①

2H2+2CuO===2Cu+2H2O（氣）

②

①＋②得：2H2

＋O2===2H2O（氣）

③1L0.5L1LH2

和O2恰好反應(yīng)轉(zhuǎn)化為1LH2O（氣）,Cu可視作催化劑，因此，通過銅管后，5組分體系轉(zhuǎn)化為三組分體系，三個灼熱管可視作只剩下C和CuO兩個灼熱管。故本題只需考慮C和CuO管的先后問題。即：

C

CO2、H2OCO、H23LH2O（氣）2LCO1LCO2CCuOCuOCCO2、H2OCO、H2

故答案為：（1）不可能；（2）有；（3）沒有。評述：氫氣和氧氣的反應(yīng)可以認為是銅作催化劑的反應(yīng)，由此將5組份體系轉(zhuǎn)化為三組分體系。這種轉(zhuǎn)換符合化學(xué)反應(yīng)原理，是一種等價轉(zhuǎn)換。真是三管變兩管，就簡又刪繁。第2節(jié)氮的循環(huán)第2課時氨和銨鹽三、氨與氮肥【實驗記錄】實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論NH3的噴泉實驗NH3與HCl的反應(yīng)形成紅色噴泉產(chǎn)生大量白煙氨氣極易溶于水，氨水呈堿性生成NH4Cl固體【小結(jié)：氨的化學(xué)性質(zhì)】（1）氨跟水反應(yīng)——顯弱堿性NH3·H2O=NH3↑+H2O氨水的成分有哪些?分子、離子一水合氨很不穩(wěn)定NH3+H2ONH3·H2ONH3·H2ONH4++OH-

噴泉實驗1．噴泉實驗原理由于產(chǎn)生壓強差而形成噴泉——氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內(nèi)壓強小于容器外壓強，從而產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，依據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量溶于液體，就可形成噴泉。

2．噴泉實驗成敗的關(guān)鍵

(1)裝置氣密性要好；(2)燒瓶要干燥；

(3)氣體收集要滿。

(1)圖甲裝置形成“噴泉”是因為燒瓶內(nèi)氣體極易溶解于燒杯和滴管中的液體，使燒瓶內(nèi)的壓強突然減小而產(chǎn)生壓強差形成“噴泉”。

(2)圖乙裝置形成“噴泉”可采用使燒瓶受熱，瓶內(nèi)氣體膨脹，打開止水夾，氣體與液體接觸而溶解，使燒瓶內(nèi)壓強減小形成壓強差而形成“噴泉”。

(3)圖丙裝置下部錐形瓶中的物質(zhì)相互反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使錐形瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生壓強差，將液體從下瓶中壓人到上瓶形成“噴泉”。（2）氨跟酸的反應(yīng)

NH3+HCl=NH4Cl（白煙）NH3+HNO3=NH4NO3（白煙）

與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

這個反應(yīng)叫做氨的催化氧化，它是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ).高溫

4NH3+5O2===4NO+6H2O

催化劑-3+2（3）NH3具有還原性

-3種類化學(xué)式含氮量性狀銨態(tài)氮肥NH4HCO317.7%白色結(jié)晶，吸濕性很強，易潮解，溶于水，弱堿性NH4Cl26.2%白色或淡黃色結(jié)晶，有吸濕性，溶于水，酸性.NH4NO335%白色結(jié)晶，易潮解，結(jié)硬塊，溶于水，微酸性，（NH4)2SO421.2%白色粒狀結(jié)晶，吸濕性不大，不易結(jié)塊有機氮肥CO（NH2)246.7%白色或淺黃色針狀結(jié)晶或小顆粒，溶于水，中性氮肥四、銨鹽的性質(zhì)

實驗現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式物理性質(zhì)加熱與堿反應(yīng)都是無色或白色晶體，都易溶于水NH4Cl===NH3↑+HCl↑NH4HCO3===NH3↑+CO2↑分解都產(chǎn)生氨氣嗎？+H2O△△產(chǎn)生氨氣NH4++OH-===NH3↑+H2O

檢驗NH4+的方法！△產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體五、氨的實驗室制法

2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O

△

1.原理2.裝置3.收集方法4.檢驗方法與制O2相同向下排空氣法濕潤紅色石蕊試紙

特別提醒：1.實驗室不能用加熱NH4Cl的方法制取NH3，因為生成的NH3和HCl遇冷會重新結(jié)合成NH4Cl，無法得到NH3。2．氣體的收集、檢驗及干燥(1)收集：向下排空氣法。(2)檢驗：①濕潤的紅色石蕊試紙；②蘸有濃鹽酸的玻璃棒。(3)干燥：堿石灰或NaOH固體。3．多余氣體的吸收用H2SO4。浸濕的棉花堵在管口或用如圖裝置吸收。

4．應(yīng)注意的問題

(1)用試管收集氨氣，應(yīng)在試管口塞上一團疏松的棉花，防止NH3與空氣對流。

(2)不能用濃H2S04、P2O5干燥NH3，也不能用無水CaCl2干燥，因為CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3。

(3)不用NH4NO3代替NH4Cl，因為NH4N()3加熱可能發(fā)生爆炸，也不能用NH4HC()3或(NH4)2C()3代替